• Nie Znaleziono Wyników

O wykorzystaniu strukturalnej organizacji jednorodnej pamięci maszyny cyfrowej i jej związku z systemem struktur binarnych

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2022

Share "O wykorzystaniu strukturalnej organizacji jednorodnej pamięci maszyny cyfrowej i jej związku z systemem struktur binarnych"

Copied!
10
0
0

Pełen tekst

(1)

'z e s z y t y n a u k o w e p o l i t e c h n i k i ś l ą s k i e j

Seria: INFORMATYKA z. 1

_______ 1980 Nr kol. 653

Jan BRUSKI Bogdan GRUDZIŃSKI

Ośrodek Elektronicznej Techniki Obliczeniowej Politechnika Śląska

0 WYKORZYSTANIU STRUKTURALNEJ ORGANIZACJI JEDNORODNEJ PAMięCI MASZYNY CYFROWEJ k 1 JEJ ZWIĄZKU Z SYSTEMEM STRUKTUR BINARNYCH

Streszczenie. W artykule przedstawiono potrzebę stosowania struk- turalnej organizacji pamięci, a także istotę jednego ze sposobów tworzenia takiej.organizacji. Pokazany został również jej związek z teorią struktur binarnych oraz teorią grafów.

ł

Procesom przetwarzania informacji towarzyszy zawsze potrzeba przecho­

wywania informacji. Podstawowym ośrodkiem przechowywania informacji w ma­

szynie cyfrowej jest para£gć operacyjna. W ośrodku przechowywania informa­

cji, a więc w pamięci maszyny cyfrowej, można tworzyć pewne obiekty za­

wierające określoną treść informacyjną, a także można te obiekty prze­

kształcać, wykonując na nich pewne ściśle określone operacje. Rodzaj o- biektów, jakie można budować w pamięci maszyny cyfrowej, zależy od tego, jak jeet ta pamięć zorganizowana.

Pamięci operacyjne współcześnie produkowanych maszyn cyfrowych z regu­

ły są Jednorodne. Oznacza to, ie istnieje bezpośredni dostęp do każdego, dowolnego miejsca pamięci. Kolejnym miejscom takiej pamięci są w jednoli­

ty sposób przyporządkowane tzw. adresy, interpretowane najczęściej. Jako nieujemne liczby całkowite. Zawartość każdego miejsca pamięci jest natych­

miast dostępna przez podanie adresu (numeru) tego miejsca. Ze względu na liniowy porządek adresów poszczególnych miejsc pamięci organizację takiej pamięci określa się jako liniową.

Wydawałoby się, żo tego rodzaju organizacja pamięci, połączona z bez- - pośrednim dostępem do każdego miejsce pamięci, jest najbardziej korzystna.

W wielu przypadkach rzeczywiście tak jest.

Jeżeli tworzone w pamięci obiekty mają strukturę regularną, wówczbs faktycznie najbardziej dla nich właściwym ośrodkiem przechowywania infor­

macji jest pamięć liniowo uporządkowana o bezpośrednim dostępie. Także wtedy, gdy budowaoe,obiekty są nieregularne, ale ich postać i wielkość są

(2)

52 J. Bruski. B. 'Grudziński

z góry ściśle określone, można stosunkowo łatwo wykorzystywać liniową or­

ganizację pamięci [5].

Sytuacja zdecydowanie się zmienia wtedy, gdy tworzone i przetwarzane obiekty mają strukturę nieregularną i w dodatku ich konfiguracja i rozmiar nie są z góry znane, ale wielkości te ustala się dopiero w trakcie prze­

twarzania informacji. Może mieć to miejsce na przykład wtedy, gdy maszynę cyfrową stosuje się do tzw. przetwarzania danych lub gdy dokonuje się przetwarzania symboli (np. w procesach translacji) [ó] , [7 ]. Można oczy­

wiście w takich procesach stosować wyłącznie obiekty regularne, lecz za­

chodzi wtedy potrzeba wykonywania pewnych nienaturalnych przekształceń rzeczywistych obiektów. Byłoby znacznie lepiej, gdyby można było stosować najbardziej ogólne obiekty,zwane strukturami danych i bez żadnych dodat­

kowych przekształceń, bezpośrednio lokalizować je w pamięci maszyny cy­

frowej.

Istnieje jeszcze inny problem, którego rozwiązanie stwarza kłopoty w przypadku liniowej organizacji pamięci. Powstaje on wtedy, gdy wewnętrzna reprezentacja informacji w ośrodku przechowywania ma być niejednorodna.

Jeżeli wszystkie używane pozycje informacyjne mają jednakowe i stałe dłu­

gości, to wewnętrzne reprezentacje tych informacji będą miały również jed­

nakowe długości i wówczas ich lokalizacja w pamięci o liniowej organiza­

cji jest prosta i efektywna. Podobnie nie ma większego kłopotu, gdy ist­

nieje kilka grup informacji, a w ramach każdej grupy długości pozycji in­

formacyjnych są jednakowe. Często jednak trzeba przetwarzać takie infor­

macje, których wewnętrzne reprezentacje wymagają różnej i czasem nieokreś­

lonej liczby jednostek (bitów, znaków czy słów). W takich przypadkach zno­

wu liniowa organizacja pamięci nie jest zbyt korzystna, natomiast dosko­

nałe wyniki daje w tym względzie organizacja strukturalna [3].

Tworzenie strukturalnej organizacji pamięci jednorodnej może się odby­

wać w różny sposób [5]. Jeden z nich polega na tym, że całą pamięć dzieli się na pewną liczbę pól. Każde pole tworzy się ze ściśle określonej, jed­

nakowej liczby miejsc pamięci (komórek). Najczęściej w skład poszczegól­

nych pól wchodzą kolejne komórki pamięci (nie musi to jednak stanowić re­

guły). Dostęp do każdego pola uzyskuje się przez podanie adresu początko­

wej komórki pamięci zawartej w tym polu.

Wszystkie pola pamięci wiąże się z sobą tak, że każde z nich może być powiązane z dwoma innymi, dowolnymi polami. Wiązania pól tworzy się w to­

ki sposób, że w każdym polu zapisuje się informacje określające, które dal­

sze pola są,związane z polem rozpatrywanym. Praktycznie dokonuje się to przez umieszczenie w każdym polu dwóch adresów wskazujących, jakie pola są podporządkowane temu, które się rozpatruje.

Jeden z możliwych adresów używanych do tworzenia wiązań jest specjal­

nie wyróżniony - nie dotyczy on bowiem żadnego pola pamięci. Zwyczajowo oznacza się go symbolem NIL. Używa się go ^wówczas, gdy do jakiegoś pola nie dowiązuje się już następnego, podrzędnego pola. Symbol NIL umieszczo­

(3)

O wykorzystaniu strukturalnej organizacji... 53

ny w dowolnym polu oznacza więc, że odpowiednie nie istnieje.

dowiązanie do tego pola

100

102

104

106

108

110

104 110

NIL NIL

NIL 106

102 NIL

NIL NIL

108 NIL

Rys. 1 , Przykład sposobu wiąza­

nia pól pamięci

Cechą charakterystyczną tworzonych wiązań jest to, że budując powiązania nie trzeba brać pod uwagę kolejnych pól (według porządku ich adresów), ale moż­

na wiązać z sobą dowolne pola, byle by­

ły one dotąd niewykorzystane.Na rys. 1 pokazano w symboliczny sposób przykład powiązania z sobą kilku pól pamięci.

Bardzo często wymaga się, aby spo­

sób powiązań pól pamięci był hierar­

chiczny. Oznacza to, że polem podpo­

rządkowanym (dowiązanym) nie może być takie pole, które jest polem nadrzęd­

nym (bezpośrednio lub pośrednio)w sto­

sunku do rozpatrywanego pola. Tym bar­

dziej żaden z adresów, które w rozpa­

trywanym polu określają dowiązanią nie może wtedy wskazywać na to właśnie po­

le.

Omówionemu sposobowi hierarchiczne­

go wiązania pól pamięci odpowiada pe­

wien zorientowany graf stanowiący tzw.

drzewo binarne [3]. Drzewo binarne za­

wiera jeden wierzchołek zwany począt­

kowym (lub korzeniem drzewa), do któ­

rego nie dochodzi żaden łuk, natomiast wychodzą z niego dwa łuki, pewną licz-, bę tzw. wierzchołków końcowych (zwa­

nych czasem liśćmi drzewa), od których nie odchodzą żadne łuki oraz pewną liczbę wierzchołków pośrednich, które charakteryzują się tym, że do każdego z nich dochodzi jeden łuk, a odchodzą dwa łuki. Rrzykład drzewa binarnego zo­

stał pokazany na rys. 2.

Zorientowany graf G można określić formalnie [4] jako system (N, E, g) ta­

ki, gdzie H jest zbiorem wierzchołków, E - zbiorem łuków, przy czym li o E = 0. a g jest funkcją określoną następująco: g t E — N X II.

Jeżeli e € E czątkowym łuku e

czasem, że wierzchołki n^ i n^ są związane łukiem e.

Jeżeli zbiór wierzchołków N jest pusty, to otrzymuje się'pusty graf.

Rys. 2. Przykład drzewa binar­

nego

i g(e) '= (n.,, n2 ), to n1 nazywa się wierzchołkiem po- a n2 jest wierzchołkiem końcowym łuku e. Mówi się też

(4)

54 J. Bruski, B. Grudziński

Drzewem zorientowanym lub, krótko, drzewem T nazywa się albo pusty graf (jest to wtedy drzewo puste), albo dwójkę (G, nQ ), gdzie G jest niepustym grafem, a nQ e N jest wierzchołkiem początkowym drzewa T.

Drzewo T posiada następujące własności}

- liczba wierzchołków jest skończona,

- istnieje jeden i tylko jeden taki wierzchołek (oznaczony nQ ), który nie jest wierzchołkiem końcowym dla żadnego łuku należącego do E. Wierzcho­

łek nQ nazywa się wierzchołkiem początkowym drzewa T lub.korzeniem drze- wa,

- dla dowolnego wierzchołka n J nQ ^ n eN istnieje dokładnie jeden łuk e e E taki, że g(e) (n', n), gdzie n'e N. Mówimy, że wierzchołek n' bezpośrednio poprzedza wierzchołek n (jest nadrzędny w stosunku do n).

- dla dowolnego wierzchołka n » n^ f nQ istnieje droga: e^, e2, •••, taka, że: f(e^) = ni), i B 1,2,...,k. Oznacza to, że drzewo stanowi graf spójny.

Każde niepuste drzewo zawiera co*najmniej jeden wierzchołek n taki, że nie istnieje łuk e i wierzchołek n", dla których g(e) = (n, n"). Wierz­

chołki o tej własności nazywa się wierzchołkami końcowymi drzewa łub liść­

mi drzewa. Zbiór wszystkich wierzchołków końcowych drzewa jest podzbio­

rem zbioru N. Jeżeli N =

j

nQj , to = N = { no}'

Żadne dowolne drzewo nie zawiera takiego wierzchołka n, dla' którego istniałaby droga e^, e2, ..., em taka, że: f(e.|) = (n, n.,), f (e2)=(n.|,n2), ..., f(em ) - (n -j, u)- Oznacza to, że drzewo nie zawiera zamkniętych dróg (obwodów).

Jeżeli, z wyjątkiem wierzchołków końcowych drzewa, każdy dowolny wierz­

chołek n 6 N zawsze bezpośrednio poprzedza dwa inne wierzchołki, wtedy tak zbudowane drzewo nazywa się drzewem binarnym. %

Drzewo binarne może posłużyć do przedstawienia opisanej wcześniej struk­

turalnej organizacji pamięci. W tym celu trzeba tylko wierzchołki drzewa przyporządkować poszczególnym polom pamięci, natomiast łuki - adresom do­

wiązań zawartym w rozpatrywanych polach. Przykładowo, rys. 2 przedstawia­

jący drzewo binarne może stanowić graficzny obraz wiązań pól pamięci po­

kazanych na rys. 1.

Drzewo binarne będzie zawierało więcej informacji, gdy zostanie ozna­

kowane.

Oznakowanym drzewem binarnym ;fest albo pnste drzewo, albo trójka (T, L, f), gdzie T *> (N, E, g, nQ ) jest drzewem binarnym, L - niepustym zbiorem oznaczeń nie przecinającym się ze zbiorami U i E, a f: E o N — L jest funkcją, która wierzchołkom i łukom drzewa binarnego przyporządkowu­

je oznaczenia ze zbioru L.

Funkcja f posiada taką właściwość, że gdy dowolne wierzchołki drzewa n1 i n2 związane są z pewnym innym wierzchołkiem n za pośrednictwem łuków e1 i e2, czyli, gdy: g(e1) = (n, n.,) i g(e2) = (n, n2), to fie.,) $ f(e2 ).

(5)

O wykorzystaniu strukturalnej organizacji.. 55

Oznakowane drzewa binarne mogą być użyte do ilustracji obiektów stano­

wiących' struktury binarne [1].

Jeżeli trójka (X, S, o) jest systemem struktur binarnych, gdzie X jest zbiorem obiektów tego sy­

stemu, S zbiorem selektorów binar­

nych, natomiast o operacją okreś­

loną nad tym systemem,wówczas każ­

dy obiekt należący do zbioru OC mo­

że być przedstawiony za pomocą kla­

sy równoważności oznakowanych drzew binarnych. Wystarczy przyjąć na­

stępujące przyporządkowaniat

- Obiektowi pustemu ii e 3C odpowiada drzewo puste.

- Obiektom należącym do zbioru atomów Xodpowiada klasa drzew z których każde składa się tylko z wierzchołka początkowego (ko­

rzenia). Wierzchołek ten jest oznakowany za pomocą symbolu a

(a eił). /

Rys. 3. Drzewo binarne stanowiące graficzny obraz struktury bi­

narnej A

Każdemu obiektowi A » ^(v, Ay ), (h, Ah )} ze zbioru struktur bi­

narnych B C X odpowiada klasa rów­

noważności drzew binarnych, które posiadają następujące własności:

Korzeń drzewa jest oznaczony symbolem A (AsB). Łuki wychodzące z wierz­

chołka początkowego drzewa binarnego są oznaczone kolejno v i h' l»,‘h s S ) , Jeżeli dowolny z obiektów A y i A^

jest atomem a t A , wówczas-wierzchołek drzewa binarnego, związany z wierzchołkiem począt­

kowym za pomocą łuku oznaczonego odpowiednio v lub h, oznacza się symbolem tego atomu.Gdy natomiast tak nie jest i jeden z tych obiek­

tów (lub obydwa) jest strukturą binarną, to odpowiedni wierzchołek oznacza się przyjętą nazwą tej struktury (lub nie oznacza się go wcale). Znając postać tej struktury, można potraktować odpowiadający jej wierzchołek drzewa'- binarnego jako korzeń poddrzewa i sto­

sować wyżej podane zasady dla oznakowania na­

stępnego fragmentu drzewa. Stosując tę pro­

cedurę wielokrotnie, można zaopatrzyć w ozna­

czenia wszystkie łuki i wierzchołki drzewa binarnego.

Rys. 4. Drzewo binarne od­

powiadające strukturze bi­

narnej B

(6)

J. Bruski. B. Grudziński

Zgodnie z teorią struktur binarnych obiekt pusty il posiada dwoistą na­

turę: może być traktowany jako struktura binarna lub jako atom. Na grun­

cie drzew binarnych ta dwoistość wyraża się tym, że obiektowi il może od­

powiadać albo drzewo puste al­

bo drzewi złożone tylko z wierzchołka początkowego. Je­

żeli natomiast obiekt 11 stano­

wi składową pewnej struktury binarnej, wówczas ’odpowiada mu wierzchołek końcowy (liść) drze­

wa binarnego.

Na rys. 3.’zostało pokazane drzewo binarne oznakowane zgod­

nie z podanymi zasadami, a od­

powiadające przykładowej struk­

turze binarnej określonej ana­

litycznie za pomocą zapisów:

A = | (v, A r), (h, j(v, |(v,a1),

(h, A2 )J ), (h, a)j)j

4 1 = j(v, a'), (h, j(v, a2 ),

(h, a)}))

A2 = {(v, {

(v,

a-j), Ul, f t ) j ) ,

ih, | (v, a ), (h, a )} )j Za pomocą drzew binarnych można ilustrować podstawowe'operacje, jakie wykonuje się na strukturach binarnych, a mianowicie operację wyboru i ope­

rację konstrukcji. Na rys. 4 zostało pokazane'drzewo binarne odpowiadają­

ce obiektowi powstałemu z obiektu użytego w poprzednim przykładzie po za­

stosowaniu funkcji wyboru: B = v o h o A = j(v, a^), (h, Ag)j .

Na rys. 5 pokazano natomiast drzewo binarne odpowiadające obiektowi, jaki powstanie po trzykrotnym użyciu funkcji konstrukcji [i] :

C1 = K (A; < (v o v o v) : Ag) = -

= {^v , |^v , { U , A2), (h, il)}), (h, | (v, a2 ), (h,il )})}), (h, |(v, j(v, a 1), (h, Ag) j), (h, a )| )j

■g = 96 (C1; < h : Ag >) =

=

(W,

j(v, |(v, Ag), lh, a)j),

Ul,

|(v, a2 ),

Ul,

il ) j)j

),

Rys. 5. Drzewo binarne stanowiące obraz

struktury binarnej C

(h, A,

->}

(7)

O wykorzystaniu strukturalnej organizacji.. 57

(C2; < (v o h) : a >)

= { K j(v, |(v, A 21, (h, a)J), (h, | (v, a2), (h, si )J) j ),

(h, |(v,a), (h, { (v, a), (h,,ft)j)})j

I

^

Ogólne struktury danych można ilustrować za pomocą oznakowanych drzew [8]. Zasada oznaczania drzew jest podobna do stosowanej w przypadku drzew binarnych. Łuki oznacza się symbolami selektorów, natomiast wierzchołki nazwami obiektów.

Wykorzystując przyporządkowanie oznakowanych drzew ogólnym strukturom danych (tutaj sposób tego przyporządkowania jest intuicyjny), można za po­

mocą drzewa przedstawić każdą strukturę.

Ma rys. 6 pokazano przykładowo drzewo odpowiadają- ,ce obiektowi i|) (C) otrzymanemu V» wyniku transformacji struktury binarnej C do systemu ogólnych struktur da­

nych.

Struktury binarne i określone nad nimi operacje mogą być użyte do zapisu i modelowania wiązań pól strukturalnej organizacji pamięci maszyny cyfrowej.

Odwrotnie, pola utworzone w jednorodnej pamięci i wiązania tych pól za pomocą adresów mogą stanowić re­

alizację struktur binarnych w maszynie. -

Adresy określające wiązania pól pamięci odpowiada­

ją selektorom binarnym, natomiast hierarchiczna struk­

tura pól odpowiada obiektom systemu struktur binar­

nych.

Atomy w takiej realizacji mogą stanowić informacje zawarte w pojedynczych polach, bądź też w wielu po­

lach z sobą związanych i tworzących listy pól.

Obiektowi pustemu ii odpowiada pole nie istniejące w pamięci. Jeżeli obiekt ten będzie interpretowany jako struktura binarna, wtedy w pamięci maszyny cy­

frowej nie będzie pola, które byłoby odpowiednikiem tego obiektu. Podobna sytuacja występuje wtedy, gdy obiekt pusty interpretuje się jako atom.

'Jówczas jednak będą istniały dowiązania do pola, które odpowiada obiekto­

wi Si (będą to wyróżnione adresy NIL). Stwarza to możliwość budowy w pa­

mięci maszyny cyfrowej "szkieletu" struktury binarnej, który stanowi nie­

jako przygotowanie struktury binarnej do przechowywania informacji użyt­

kowych. Określa się wtedy bowiem tylko sp03Ób powiązania poszczególnych pól, natomiast nie ma potrzeby równoczesnego dowiązania tych pól, które będą zawierały informacje odpowiadające obiektom elementarnym.

Strukturalna organizacja pamięci ma sens jedynie wówczas, gdy zapewni się jej odpowiednią elastyczność. Przede wszystkim musi istnieć możliwość tworzenia w pamięci dowolnej liczby struktur danych o dowolnej konfigura­

cji (oczywiście w ramach dostępnej pojemności pamięci).

Rys; 6. Drzewo odpowiadające strukturze da­

nych tj) (C)

(8)

58 J. Bruski, B. Grudziński

Z drugiej strony organizacja pamięci winna zapewniać w miarę optymalne,

"oszczędne" wykorzystanie wszystkich dostępnych miejsc pamięci. Niebaga­

telną również sprawą jest stworzenie warunków na to, by szybkość przetwa­

rzania struktur danych w maszynie cyfrowej nie była zbyt wała. Dwa ostat­

nie wymagania stoją zazwyczaj w sprzeczności do siebie.1 "Oszczędna" gos­

podarka pamięcią maszyny cyfrowej wymaga zwykle wykonania większej liczby operacji pomocniczych, a to zmniejsza efektywną szybkość przetwarzania.

Najbardziej celowy wydaje się więc kompromis polegający na tym, że w normalnych warunkach, gdy kwestia gospodarki pamięcią nie jest krytyczna, dąży się do uzyskania możliwie największej szybkości przetwarzania.

Natomiast w sytuacji, gdy przetwarza się duże zespoły danych lub gdy program przetwarzający ma dużą objętość, włącza się dodatkowo mechanizmy pozwalające prowadzić oszczędną gospodarkę pamięcią. Y/tedy bowiem opty­

malne wykorzystanie pamięci jest zadaniem pierwszoplanowym i musi być zre­

alizowane, by w ogóle osiągnąć cel, jaki został postawiony przed progra­

mem przetwarzającym. Mniejsza szybkość przetwarzania jest wtedy po prostu złem koniecznym, z którym trzeba się pogodzić. (Nie oznacza to oczywiście, że rezygnuję^się zupełnie z optymalizacji działania ze względu na szybkość przetwarzania).

Opisany wcześniej sposób tworzenia strukturalnej organizacji pamięci w znacznym stopniu pozwala na spełnienie określonych wyżej wymagań.

Wszystkie pola pamięci zawierają jednakową liczbę miejsc. Dostęp do poszczególnych pól odbywa się przez podanie ich adresów początkowych. Bu­

dowa wszystkich pól może być jednakowa - każda pozycja ¿hformscyjna może mieć stałe położenie w polu. Cechy te zapewniają możliwość uzyskania znacz­

nej szybkości operacyjnej. Można bowiem wykorzystywać właściwość - bezpo­

średniego dostępu do każdego pola pamięci, a oprócz tego eliminuje się konieczność czssochłonnego badania zawartości pól po to, by otrzymać wia­

domości o strukturze i charakterze zawartych w każdym nolu pozycji infor­

macyjnych.

Wielkość pól może być odpowiednio dobrana do wymaganej treści informa­

cyjnej. Uzyskuje się wtedy maksymalne nasycenie pól zawartością informa­

cyjną. Każde pole może być wówczas optymalnie wykorzystane.

Pewne pozycje informacyjne pól mogą być w razie potrzeby zróżnicowane ze względu na interpretację ich zawartości. Przykładowo, w pewnych wypad­

kach można je wykorzystywać do zapisu adresów dowiązań, a w innych wypad­

kach do zapisu wartości atomów. Rozróżnienie charakteru informacji nastę­

puje wtedy przez proste badanie wartości pewnych wskaźników zawartych w polach.

Przyjęcie omówionego sposobu budowy pól i organizacji ich wiązań nie stwarza również problemów, gdy istnieje potrzeba różnicowania atomów. Je­

żeli wewnętrzna reprezentacja atomu mieści aię w przeznaczonej dla niej części pola pamięci, wówczas oczywiście wystarczy dowiązać to pole do po­

zostałych pól tworzących strukturę danych.

(9)

O wykorzystaniu strukturalnej organizacji... 59

Jeżeli reprezentacja atomu posiada większą długość, wówczas trzeba ją podzielić na pewną ilość części, każdą przechowując w jednym polu, wszyst­

kie zaś pola trzeba związać, tworząc listę pól, którą dołącza się do od­

powiedniej struktury. Uzyskuje się wtedy dostęp nie tylko do całego atomu, ale także do dowolnych jego fragmentów. W polu bezpośrednio poprzedzają­

cym pola z przechowaną wartością atomu można dodatkowo umieścić informa­

cję stanowiącą specyfikację atomu.

Oczywiście można sobie wyobrazić inny sposób tworzenia strukturalnej organizacji pamięci i to w bposób bardziej optymalny ze względu na wyko­

rzystanie miejsc pamięci [5]. Korzyści uzyskane przez optymalizacją wyko­

rzystania pamięci mogą jednak nie zrekompensować strat, jakie wynikną skut­

kiem zmniejszenia efektywności przetwarzania. Regularny sposób budowy pól pamięci powoduje wprawdzie, że stopień wykorzystania pamięci może być nie­

co mniejszy niż w niektórych innych systemach, ale-za to otrzymuje się ca­

ły szereg innych, wyraźnych korzyści. Przede wszystkim iscnieje bezpośred­

ni związek omawianej organizacji z systemem struktur binarnych, a za po­

mocą struktur binarnych można przedstawiać dowolne obiekty systemu ogól­

nych struktur danych. Oprócz tego otrzymuje się bardzo przejrzysty obraz pamięci. Sposób korzystania z tworzonych struktur jest prosty i odznacza się dużą^ systematyką. Dzięki temu można uzyskiwać znaczne szybkości w trakcie przetwarzania.

Omawiany sposób budowy i wiązania pól 3przyja również'stosowaniu mie­

szanej organizacji pamięci: liniowo-struk.turalnej. Polega ona na tym, że w pamięci maszyny cyfrowej tworzy się dwa rozłączne obszary: jeden o or­

ganizacji liniowej, drugi o organizacji strukturalnej. Wszystkie obiekty regularne lokalizuje się w obszarze zorganizowany^ liniowo, natomiast struk­

tury nieregularne w pozostałej części pamięci. Daje to możliwość pełnego wykorzystania szybkości operacyjnej maszyny cyfrowej. Szybkość orzetwa- rzania w warunkach organizacji strukturalnej jest zawsze mniejsza niż w przypadku liniowej organizacji pamięci, \1 tym jednak przypadku z pamięci zorganizowanej strukturalnie korzysta się tylko wtedy, ' gdy jest to ko­

nieczne. Aby możliwie najlepiej wykorzystać pamięć, jej podział na -dwa obszary może być elastyczny, W zależności od potrzeb, jakie wynikną w trakcie przetwarzania informacji, wielkość jednego obszaru może się zwię­

kszać kosztem drugiego.

Taki sposób organizacji parnińc- zastosowano w systemie przetwarzania Btruktur danych w języku ALGOL 1900, którego opracowanie podjęto w Poli­

technice Śląskiej. Niniejszy i-. ..tykuł stanowi wprowadzenie do opisu tego systemu.

(10)

6 0 J. Bruski. B. Grudziński

LITERATURA

[1] Bruski J.; Struktury binarne i ich własności. Zeszyty Naukowe Pol.Śl., seria "Informatyka" z. 1.

[2] Bruski J.: Zbiory charakterystyczne struktur binarnych. Zeszyty Nau­

kowe Pol.SI., serio "Informatyka" z. 1.

[3] Berztiss A.T.: Data Structures. Theory and Practice. Academic Press, New York 1975.

[4] Korzan B.: Elementy teorii grafów i sieci. Metody i zastosowania. WNT, Warszawa 1978.

[5] Turski W.M.: Struktury danych. WNT, Wśrszawa 1976.

[6] Dahl O.J,, Dijkstra E.W., Hoare C.A.R.: Structured Programming. Aca­

demic Press, London 1972.

[7] Ed. Genuys P.: Programming Languages. Academic Press, London 1976.

[8] Ollogren A.: Definition of Programming Languages by Interpreting Au­

tomata. Academic Press, London 1974.

I

0 HCD0JIb30BAHHH CTPyKTYPHOM OPrAHHSAUHH 0AH0P0AH0Ź HAMATH BUHHCAHTEJlbHOK HAEHHH H EE CBH3H

C CHCTEHOił EHHAPHHX CTPYKiyP

P e 3 d m e

B c i a i Ł e p a c c * a i p H » a e i c f l H e o 6 x o A n a o c T b n p K n e H e H H a CTpyxiypBofl o p r a H » 3 a - q x k n a x a t H , a l a n x e c y T Ł o a h o t o H 3 c n o c o ó o u o6pa30saHHfl Taxofl o p r a s H S a n x B , n p i B O A B T C a T o x e ee c b« 3l c leopxefl C B H a p m c c C T p y x r y p a l e o p a e B rpa4>os.

ON EXPLOITATION OP STRUTURAL ORGANIZATION

OP HOMOGENEOUS COMPUTER'S MEMORY AND ITS RELATIONSHIP WITH THE SYSTEM OP BINARY STRUCTURES .

S u m m a r y

Necessity of usage of structural organization of memory and essence of a certain method of creating this organization were presented in the paper.

Relation between, this organization and theory of binary structures and theory of graphs were also shown.

Cytaty

Powiązane dokumenty

Maszyna wykonuje odejmowanie za pomocą dodawania, z tym ­ że odjemnik maszyna sama przedstaw ia w kodzie uzupełniającym... C 1nritorse sos ta je automatyosnie

MIARÓW OV nie był wcześniej wykonany, zadanie jest przer wane, a wydruk na monitorze określa przyczynę i adres ekstrakodu, w którym powstał nadmiar.

ne układy podstawowe, z drugiej strony jest głównie ograniczona przez szybkość działania tylko niektórych, ważnych węzłów sieci logicznych /np. Na tej podstawie

ją zmianie} jest to tzw.. B 5/18/ FERRYTOWO-DIODOWE UKŁADY PODSTAWOWE DO M.C. Uzyskane dopuszczalne granice zmian napięć zasilających są nie mniejsze od - 25$, co

Nowe podejœcie do badañ nad strategi¹ behawioraln¹ w obliczu obecnych zjawisk cywilizacyjnych zdaje siê koniecznoœci¹, jest jednak równie¿ szans¹ dla odmiennego sposobu

M iejscami zjaw iają się drobne fałdy częściowo asym etryczne Fsl ułożone najczęściej równolegle, lub praw ie równolegle do lineacji L ;, rzadziej m ezofałdy

Dorota Kiedik, Agnieszka Żarczyńska-Dobiesz Przedstawiciele pokolenia Z jako przyszli pracownicy sektora ochrony zdrowia – wyniki badania studentów. ostatniego roku

Aktualnie na rynku pracy możemy zaobserwować jednoczesną obecność czte- rech aktywnych zawodowo pokoleń pracowników – pokolenie wyżu demo- graficznego „Baby boomers”,